[发明专利]一种双通道交直流混合供电起动发电系统

说明书

本发明实施例公开了一种双通道交直流混合供电起动发电系统，涉及电机控制技术领域，在电机的起动阶段使用传统的功率变换器即可实现起动控制，技术成熟且控制简单，相比于传统的电励磁电机，功率密度和效率也更高。具体的，并列式混合励磁电机中永磁同步电机有三套绕组，电励磁双凸极电机有两套绕组，永磁同步电机作直流发电端、并列式混合励磁交流发电端和励磁源，励磁源引入独立的励磁机，主电源只有一种电源体制的问题，双通道交直流混合供电起动发电机和起动发电机控制器集成在一个电机壳体内。本发明适用于无刷电机的起动控制。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种双通道交直流混合供电起动发电系统。

背景技术

无刷直流起动发电技术是提高飞机电气化程度，实现多电/全电飞机目标的重要基础。目前大多数飞机上同时存在交流电网和直流电网。在起动发电机中实现主电源的双通道交直流混合供电简化了机上电源系统结构，提高了系统的可靠性，同时可以满足不同的负载需求。

在目前的类似方案中，存在一种永磁和变磁阻并列式混合励磁无刷电机，电机为同轴连接的永磁同步电机和磁阻电机，永磁同步电机与磁阻电机共用一套电枢绕组，作为发电机使用只能实现单一电源体制的输出，且磁阻电机部分需要外部的励磁源为电机提供励磁，这种方案存在系统结构较为复杂的问题，难以在航空器上得到进一步的发展。在目前的类似方案中，也存一种双凸极高压直流起动发电方案，其中的起动发电机包括同轴连接的两段式电励磁双凸极电机和永磁励磁机，永磁励磁机为励磁绕组提供励磁电流，而电励磁电机作为发电机使用，这种方案存在系统的功率密度较低的问题，举例实用化还存在相当长的距离。

因此，如何在保证系统结构简洁、控制方式简单的情况下，相比于目前的电励磁电机方案提供更高的功率密度和运行效率，成为了进一步的研究发展方向。

发明内容

本发明的实施例提供一种双通道交直流混合供电起动发电系统，在电机的起动阶段使用传统的功率变换器即可实现起动控制，技术成熟且控制简单，相比于传统的电励磁电机，功率密度和效率也更高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本实施例中的双通道交直流混合供电起动发电系统包括并列式混合励磁电机和起动发电机控制器。并列式混合励磁电机包括转子同轴连接的电励磁双凸极电机和永磁同步电机，电励磁双凸极电机有一套电枢绕组和一套励磁绕组，永磁同步电机有三套电枢绕组。永磁同步电机第一电枢绕组输出端与全功率变换器交流端连接，全功率变换器直流端作为起动发电系统的起动输入端和直流发电输出端；电励磁双凸极电机电枢绕组输出端与永磁同步电机第二电枢绕组输入端串联后与交流继电器连接，作为起动发电系统的交流发电输出端；永磁同步电机第三电枢绕组输出端与整流滤波单元和励磁功率电路连接，作为电励磁双凸极电机的励磁源。

由于并列式混合励磁电机中永磁同步电机有三套绕组，电励磁双凸极电机有两套绕组，永磁同步电机作直流发电端、并列式混合励磁交流发电端和励磁源，解决了电励磁双凸极电机功率密度低、励磁源引入独立的励磁机，主电源只有一种电源体制的问题，双通道交直流混合供电起动发电机和起动发电机控制器集成在一个电机壳体内，提供一种高功率密度、结构紧凑、控制简单的集成起动发电系统。

且由于永磁同步电机的存在，起动阶段使用传统的功率变换器即可实现起动控制，技术成熟、控制简单。并且系统结构与控制简单，相比于传统的电励磁电机，功率密度和效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的双通道交直流混合供电起动发电系统结构图；

图2为双通道交直流混合供电起动发电系统截面示意图；